多参数磁共振辅助前列腺融合穿刺的最新进展

孔祥丰，陈国俊*，鲍海华

最新研究资料表明前列腺癌的发病率在美国所有男性癌症中居首位，我国每年前列腺癌的发病率呈现持续走高趋势，尤其是相对发达地区[1]。前列腺癌为前列腺上皮恶性肿瘤，具有复杂的生物学特性，并且癌细胞极易发生局部浸润或远处转移，病情恶化发展较快，因此早期诊断和手术治疗是最有效的防治手段[2]。前列腺癌初步筛选方法包括直肠指诊(digital rectal examination DRE)、前列腺特异性抗原(prostatespecific antigen PSA)分析、前列腺磁共振成像技术，在确诊前列腺癌方面，通过活检得到组织病理学诊断至关重要。随着mp-MRI的进一步发展，伴随产生了一系列多参数磁共振成像(multiparametric magnetic resonance imaging，mp-MRI)引导的活检技术，为前列腺癌的精确诊断提供帮助。

1 mp-MRI在前列腺癌诊断中应用概述

1.1 前列腺癌的初始筛选

在前列腺癌初始筛查中，DRE受限于临床医师经验。PSA筛查的缺点在于对临床上不明确的前列腺癌过度治疗，而且目前尚无任何一项共识、诊疗指南将PSA作为前列腺癌诊断的最优先证据[3]。在全世界范围内，PSA作为前列腺肿瘤标志物由来已久，但欧洲泌尿外科协会并不建议将PSA作为预防前列腺癌发病的普查指标[4]。从而避免了过度浪费医疗资源，这也是由于PSA自身特性所决定的。经直肠超声检查(transrectal ultrasound，TURS)得到进一步发展并在临床上应用广泛，目前超声引导下经直肠前列腺组织穿刺活检术为诊断前列腺癌的金标准，超声对前列腺癌病灶灵敏度达40～50%[5]。但相关研究表明受肿瘤体积较小、病灶定位难、临床操作医生经验的限制，其诊断前列腺癌的敏感性、特异性不高[6]。对于疑似前列腺癌患者行TRUS活检也由6针穿刺改为6+x穿刺活检，减少了重复穿刺手术次数、提高了检出率，提升了应用价值[7]。该项技术在我国应用较为广泛，逐渐成为诊断前列腺癌不可或缺的一环。

1.2 mp-MRI在前列腺癌诊断中的应用

在前列腺癌初步筛选中所应用的手段造成了过度诊断和治疗，增加了公共卫生成本，因此亟需进一步改进前列腺癌的诊断策略[8]。随着MRI技术的进步，多参数、多序列综合评判被定义为mp-MRI，完整的mp-MRI包括若干关键脉冲序列，如T2影像技术用于评估病灶大小，病变与周边组织的解剖关系(前列腺囊、精囊腺)；T1影像技术用来了解前列腺病变血管分布；扩散加权成像提供细胞密度、水分子的组织扩散性质等[9]。mp-MRI已经成为评估和诊断局灶性前列腺癌的重要工具，其引导下的穿刺活检也成为诊断前列腺癌的重要方法，同时弥补了其它活检技术对于无痛性前列腺癌的过度检测，提高了侵袭性前列腺恶性肿瘤的诊断率[10]。前列腺穿刺活检的关键是前列腺组织中感兴趣区的确定，目前比较普及的三种方法包括视觉目标法，即超声上对一个区域进行视觉估计；磁共振和超声融合法，为mp-MRI与实时超声图像进行叠加；磁共振辅助直接穿刺活检[11]。上述三种方法在临床工作中已经得到广泛应用。随着mp-MRI的发展，衍生出了数种前列腺癌穿刺活检诊断技术，对前列腺癌的确诊产生了积极影响。

2 mp-MRI技术参与下COG-TB的发展

2.1 COG-TB的形成和临床研究进展

超声引导下经直肠前列腺组织穿刺活检术最先在前列腺癌诊断中崭露头角，被临床医师广泛认可，目前是诊断前列腺癌的首选方法，但是该诊断技术难以避免漏诊，假阳性率较高，漏诊率在初次活检时达22%～47%，特别是对前列腺尖部和尿道周围的病灶[12]。磁共振下直接进行前列腺组织穿刺活检(magnetic resonance imaging prostate biopsy，MRI-TB)是在磁共振技术得到发展的基础上形成的[13]。而COGTB可以简述为先进行mp-MRI检查，临床医师据磁共振检查结果进行初步判定病变位置、大小和解剖关系，然后进行TRUS活检诊断前列腺癌。一项研究证明TRUS活检与mp-MRI相结合时，诊断出的前列腺癌病例数增加了18%[14]。显然两者结合更有临床意义。

认知融合穿刺技术还可以称作视觉估计TRUS-TB认知技术。一项回顾性分析表明计算机辅助mp-MRI引导下前列腺穿刺活检比认知融合穿刺活检诊断前列腺癌更准确[15]。还有研究资料显示MRI-TB比COG-TB有优势[16]。Sonn等[17]研究COG-TB得出穿刺活检结果阳性率为34%，有临床意义(Gleason评分≥7分)的前列腺癌诊断率高达91%。Oberlin等[18]的研究表明了COG-TB诊断阳性率明显高于传统的经直肠穿刺活检；降低了低风险的前列腺癌活检次数，避免了过度治疗，提高了前列腺癌诊断率。

2.2 对COG-TB活检的劣势分析

尽管认知融合穿刺相较于传统穿刺活检在诊断方面有突出改善，但就临床工作而言，临床医师不仅要掌握前列腺超声检查技术，还要对mp-MRI各项序列读片都要熟练，学习曲线线下面积广，学习周期长，且不同的操作人员在进行COG-TB活检时存在个体偏见和局限性[19]。另一方面虽然COG-TB操作简单，但是无精确定位方法，其有效性、可重复性都很差[20]。通过对COG-TB活检的优劣势分析，为了使前列腺癌的诊断更加精确，穿刺诊断方法仍旧需要进一步改善。

3 mp-MRI参与下FUS-TB活检的发展

3.1 FUS-TB的形成和临床研究进展

在认知融合穿刺研究的基础上，能够摒弃劣势，提高前列腺癌诊断率是现在融合穿刺发展的方向，因而计算机软件支持融合穿刺应运而生。简单来说软件支持融合穿刺技术就是通过一种弹性融合算法来综合经直肠超声成像和未变形的mp-MRI两个方面研究出一套软件辅助系统[21]。如果再加上机械穿刺手术臂就形成了机器人辅助的融合穿刺技术，该技术允许所有活检均可以从1 mm的会阴切口中取出组织标本[22]。实现了活检针的立体定位导航。

FUS-TB的关键是软件中前列腺模型的建立，Kaufmann等[22]致力于生成软件模型，包括直肠超声、mp-MRI、穿刺时造成前列腺变形的图像，得出统计学上排除了年龄、PSA影响的情况下，机器人辅助的融合穿刺和 MRI-TB活检的前列腺癌检出率是相似的结论；在转移性高危去势敏感性前列腺癌病例中，机器人辅助的融合穿刺对于前列腺癌的检出率为52.42%，COG-TB对于转移性高危去势敏感性前列腺癌的检出率为28.95%，出乎意料的是磁共振引导下直接穿刺前列腺癌检出率为51.11%。有学者的研究是针对前列腺癌诊断准确率的，与COG-TB相比，FUS-TB在临床前列腺癌检出率上提高并不明显；在控制前列腺体积的基础上，与传统的系统性穿刺相比，FUS-TB和COG-TB两种技术在临床上对显著性前列腺癌的误诊、漏诊率无差异[23]。因此对现有的靶向穿刺活检，仍然不清楚哪项mp-MRI辅助靶向穿刺方法最适合对前列腺癌的诊断或者对前列腺癌的可疑评估。

3.2 FUS-TB技术在应用中的不足

很显然，FUS-TB比COG-TB对专业知识的依赖更少，由系统软件协助病灶的定位，在mp-MRI和超声成像的结合下明确病灶位置大小，将弥补认知融合穿刺不能很好识别临床不显著无痛性前列腺癌病灶的缺点[24]。但在全球范围内，由于地域、种族、个体之间的差异，前列腺模型的创建很难统一，过程较为繁琐[25]。软件中变量较多，相关系数难以确定。美国爱思维尔公司在建立模型的同时进行了一系列软件指导下穿刺活检研究，结果证明FUS-TB相比于传统系统性穿刺、COG-TB并不具有特殊优势[26]。因为研究样本量较少，研究区域较窄，所以该项技术开展很缓慢。纵然我国有医疗单位开展了该技术，因过程涉及超声、MRI、融合穿刺、计算机辅助技术等，大大增加了前列腺癌的诊断费用，所以该项技术的推广应用受到了较大阻碍。

4 前列腺成像报告和数据系统应用与3D打印穿刺技术

2012年欧洲泌尿生殖系统协会发表了第二版前列腺成像报告和数据系统(prostate imaging reporting and data system version 2 PI-RADS V2)，与第一版相比它不仅完善了对mp-MRI中各序列单项的定义和权重，还对mp-MRI各序列单项进行了前列腺癌的可能性评估[27]。一项荟萃分析包含了2012～2014年Medline和Embase中应用mp-MRI和PI-RADS V2两者结合下诊断前列腺癌准确性的所有研究，表明PI-RADS V2的准确性、敏感性分别为78%、79%，但对异质性以及使用阈值问题尚无好的解决方案[28]。另外一项Meta分析中，共研究了2049例患者，得出PI-RADS V2对于前列腺癌的阳性预测范围在0.54～0.97，阴性预测范围在0.26～0.92，不难看出该系统对mp-MRI诊断前列腺癌的准确性和敏感性无较大差别[29]。mp-MRI在前列腺癌诊断中应用已经非常普遍，PI-RADS V2为是否进行穿刺活检提供了必要依据，使前列腺癌的诊断有的放矢。

另一项mp-MR辅助穿刺活检是借助于3D打印技术和认知融合共同来完成的，王燕等[30]在研究该穿刺技术时，得出应用3D打印技术联合认知融合穿刺能有效避免高危前列腺癌的漏诊，最重要的是研究中还提出穿刺针数的增加未提高穿刺并发症的发生率。目前看来，3D打印技术联合认知融合穿刺单纯的用于前列腺癌的诊断无明显优势，因此在临床中未得到广泛开展。

总结与展望：最初探索前列腺癌诊断的过程中，PSA的应用、超声和CT的成像效用不明显，先前的系统性穿刺容易引起出血、感染、疼痛等并发症[31]。随着MRI技术的发展进步，mp-MRI在诊断各系统肿瘤疾病中发挥了积极作用，特别是泌尿外科相关恶性肿瘤，如肾癌、膀胱癌、前列腺癌，而为得到前列腺组织病理学诊断，同时减少传统穿刺技术并发症的发生，在mp-MRI引导下产生了多种穿刺活检技术，无论是mp-MRI下进行直接穿刺、COG-TB、FUS-TB还是机器人辅助融合穿刺其目的均在于提高前列腺癌的诊断准确性。我国现阶段COG-TB技术诊断前列腺癌开始普及，FUS-TB技术处于积极探索中，随着mp-MRI辅助前列腺融合穿刺的发展，靶向穿刺针数在减少，并发症发生率随之降低，公共卫生资源得到节约、个体的精准诊疗亦得以实现。

利益冲突：无。